灌装线自动生产系统全指导.docx
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灌装线自动生产系统全指导
电子科技大学
标
准
实
验
报
告
一、实验项目名称
灌装线系统实验
二、实验室名称
自动化工程学院罗克韦尔自动化实验室
三、实验目的
1、掌握RSLogix5000,并使用其进行程序编写，调试
2、掌握使用RSLinxClassicGateway,使用其实现上位机与PLC通信
3、在PLC灌装线实验模型上实现理瓶、灌水、装盖、检测、环形传送带五个基本单元
4、实现PLC对变频器PowerFlex的配置以及控制
5、对水瓶状态、瓶盖状态、产品合格率等进行监控以及时自动排除或人工排除故障及控制产品质量
四、实验原理
1、本实验采用了罗克韦尔的1756-L65型号的PLC控制器。
使用工业上常用的梯形图编程方式来对整个自动化系统进行控制。
2、主传送带的速度控制是通过控制PowerFlex变频器输出频率的控制来达到控制主传送带的目的
3、各个单元的控制原理：
（1）理瓶单元：
该单元目的是将无盖的空瓶从小传送带送入主传送带。
该单元使用了一个红外线传感器和一个机械手臂，在瓶子与红外距离传感器接近时，产生输出信号，主控制器接收到信号，并产生相应的输出:
使得机械手臂将空瓶推至主传送带上，并暂停小传送带，延时一段时间之后，再重新运行，控制相邻瓶子的距离，降低不合格率
。
（2）
灌水单元：
该单元的功能是向空瓶注水。
此单元采用了一个红外线传感器触发动作。
当空瓶子由传送带送来的时候触发该传感器。
传感器产生的相应的输出信号，当主控制器接受到这个信号时，产生相应的输出：
机械臂伸出阻挡，灌液嘴下降、水阀打开向瓶内灌水，灌水一定时间以后，灌液嘴上升、水阀关闭，机械臂收回，瓶子继续随传送带向下一个单元运动。
（3）
装盖单元：
该单元的功能是对装满水的瓶子封盖。
红外距离传感器检测到有瓶子经过时，产生输出信号，主控制器产生相应的控制信号，控制该单元：
首先产生固定动作，将瓶子固定住；然后出瓶盖：
产生阻挡动作和出仓动作，将瓶盖从集盖装置里打出（如图）；此时机械臂下降取打出的瓶盖；取得瓶盖后运动到瓶子上方，旋转下降，拧紧瓶盖，然后上升返回等待下一个瓶子，同时释放固定使瓶子随主传送带继续前进。
（4）
检测单元：
此单元主要功能是检测产品质量。
触发该单元动作的是一个液位检测传感器，此传感器可以对瓶内液体高度进行检测，若液位不合格机械臂不伸出；若液位合格，机械臂伸出将合格产品拣出，达到拣出合格品的目的。
（5）环形传送带单元：
此单元主要功能是将瓶子依次送到各个功能单元，完成生产加工，该单元由变频器、交流电机完成运动控制。
五、实验内容
1、配置RSLogic5000：
进行配置，将其和PLC连接起来方便进行调试与测点工作。
2、测点：
测点结果如下：
IN
IN
OUT
理瓶
自动
3
红灯
0
红外
0
黄灯
1
推到起点
1
绿灯
2
推到终点
2
传输带
3
推出
4
灌水
自动
8
阻挡到位
5
阻挡
5
红外
4
阻挡回复
6
下降
6
下降到位
7
开闸
7
装盖
自动
23
固定/否
10/11
前进
8
瓶子检测
9
下降
13/12
后退
9
瓶盖位置
16
出仓
19/18
旋转
10
瓶子位置
17
前进限位
14
固定
11
瓶盖检测
21
后退限位
15
出仓
12
反瓶盖
20
阻挡
null/22
阻挡
13
下降
14
检测
液位合格
24
自动
29
拣瓶伸出
15
瓶子检测
25
arm到位
27
瓶子到位
26
arm回复
28
传送带
29
传送带1
30
传送带2
31
传送带3
3、代码编写：
代码主要部分如下：
4、硬件调试
通过调节各个机械臂的气阀，调节机械臂的快慢，从而使代码更加硬件部分与代码更加吻合减少漏洞，提高各个单元的工作效率，提高整个系统的运行效率。
六、实验结论
掌握了PLC梯形图编程，并实现了各个单元统一协调的工作，达到整个灌装线系统完美的运行。
学会了配置变频器，并通过控制变频器来控制电机转速。
实现了对反瓶盖的检测和处理。
七、创新部分
1、系统启动阶段，系统执行初始化操作，系统启动执行初始化代码复位机械臂并将计数器清零。
主要功能是检测并初始化各个单元器件，提高整个系统的工作效率，避免因系统启动时因变量初始值不确定而发生莫名奇妙的错误。
2、实现对仓库中有无瓶盖的检测，当没有瓶盖时，黄灯快速闪烁（频率高于启动阶段和小传送带无瓶的黄灯），并延时暂停主传送带。
工作人员可以通过黄灯的状态来判断是否是由于没有瓶盖引起的报警，从而快速做出相应的处理。
当瓶盖被重新装载之后，系统将继续工作。
3、实现对合格率的检测。
在第四单元（检测单元），我们实现了检测产品合格率，合格率可调，当产品数达到一定值后，若合格率低于期望值时，系统将强行停止，并红灯警告，以提醒工作人员排除故障，并且可快速手动重启系统：
触发第一单元红外传感器系统即重启。
从而保证整个生产线的合格率。
4、小传送带无瓶报警：
当第一单元红外传感器在一定时间间隔内没有检测到瓶子时，黄灯闪烁报警，避免系统长时间无瓶运行。
5、传送带无瓶自动停运，系统通过检测进入加工区与离开加工区的瓶子数量监控有无瓶子，当没有瓶子时，传送带停止工作，实现节能的目的。
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